Silizium-Kohlenstoff-Anodenmaterialien: Erhaltung der wahren Mikrostruktur
Silizium-Kohlenstoff-Komposite sind vielversprechende Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation. Ihre poröse Struktur und das gleichzeitige Vorhandensein weicher und harter Phasen erschweren jedoch die metallographische Präparation.
Herauslösen von Partikeln, porenbedingte Artefakte, Oberflächenverformungen und Kantenbeschädigungen können die mikrostrukturelle Beurteilung beeinträchtigen. Ein sorgfältig kontrollierter Präparationsprozess ist daher unerlässlich, um die ursprünglichen Eigenschaften des Materials zu erhalten.
Vorbereitungsablauf:
Schleifen: P800 → P4000
Grobpolitur: SC-JP + 1 μm PD-WT
Endpolitur: ZN-ZP + 50 nm SO-A439
Durch Kaltmontage mit geringer Schrumpfung und Vakuumimprägnierung lassen sich poröse Strukturen besser stützen, während feines, kontrolliertes Polieren dazu beiträgt, Partikelschäden und präparationsbedingte Artefakte zu minimieren.
Für anspruchsvolle Querschnittsanalysen kann eine zusätzliche Ionenpolitur in Betracht gezogen werden, um mechanische Beschädigungen vor der weiterführenden Charakterisierung zu reduzieren.
Ziel ist es nicht einfach, eine glatte Oberfläche zu erzielen, sondern die eigentliche Struktur der Siliziumpartikel, des porösen Kohlenstoffs und der äußeren Kohlenstoffbeschichtung für eine zuverlässige mikrostrukturelle Analyse zu erhalten.
